摘要:这是一个集成了现代传感器技术、物联网技术和数据分析的专业农业监测系统。简单来说,它是一根插入地下的管子,里面装有多个传感器,可以实时、连续、分层地测量土壤中的水分含量(墒情)以及其他关键参数,并通过无线网络将数据发送到电脑或手机上。
一、管式土壤墒情监测系统是什么
这是一个集成了现代传感器技术、物联网技术和数据分析的专业农业监测系统。简单来说,它是一根插入地下的管子,里面装有多个传感器,可以实时、连续、分层地测量土壤中的水分含量(墒情)以及其他关键参数,并通过无线网络将数据发送到电脑或手机上。
下面我们从几个方面来深入理解它:
二、工作原理
系统利用FDR原理进行水分测量。简单来说,传感器会发出一个特定频率的电磁波,电磁波在土壤介质中传播时,其频率和振幅会因土壤的介电常数不同而改变。而水的介电常数(约80)远高于土壤固体颗粒(约3-5)和空气(约1),因此土壤的整体介电常数主要取决于其含水量。通过测量介电常数的变化,就可以非常精确地反算出土壤的体积含水量。
三、主要特点与优势
原位连续监测:一旦安装,即可7x24小时不间断地自动采集数据,无需人工反复下地测量,节省大量人力。
剖面分层数据:这是最大的优势。它可以清晰展示水分在土壤剖面中的动态运动,比如:
灌溉/降水后:水是如何从上向下入渗的。
蒸发/作物吸水:水分是如何从表层蒸发或被作物根系从深层吸收的。
帮助判断灌溉是否过量(水是否渗漏到根系以下)或 “是否浇透了”。
实时远程访问:用户无论身在何处,只要有网络,就能随时查看田间数据,实现 “足不出户,掌控墒情”。
精准农业决策支持:
精准灌溉:根据作物根系实际需水情况,在恰当时机、以恰当水量进行灌溉,避免水资源浪费,实现节水增效。
抗旱减灾:及时预警干旱情况,为抗旱调度提供数据依据。
科学研究:为农学、生态学、水文学等研究提供宝贵的高分辨率连续数据。
四、典型应用场景
大田精准农业:小麦、玉米、棉花等作物的水肥一体化管理。
果园与茶园:经济价值较高的果树、茶树的水分精准管理。
高尔夫球场与足球场:高档草坪的养护。
科学研究与气象水文监测:用于气候变化研究、流域水文模型验证等。
地质灾害预警:监测边坡、滑坡体的土壤含水量变化,作为预警指标之一。
与传统方式的对比
总结
管式土壤墒情监测系统是现代智慧农业的核心基础设施之一。它就像给农田做了一套“CT扫描”,能够立体、透视地看清土壤水分的“来龙去脉”,从而将灌溉从传统的凭经验、粗放模式,升级为基于数据的精准、智能模式,对于节约水资源、提高作物产量和品质、实现农业可持续发展具有重要。
来源:柳暗花明是农村